Ativo-ativo e ativo-passivo em várias Regiões

O Multi-AZ protege contra falhas de uma única AZ, mas uma região inteira da AWS pode ficar indisponível durante desastres de grande escala, interrupções graves ou devido a requisitos regulatórios. As arquiteturas multi-região lidam com isso executando cargas de trabalho em duas ou mais regiões geograficamente separadas. Há dois padrões principais: ativo-passivo (uma região atende ao tráfego enquanto outra aguarda em Standby) e ativo-ativo (ambas as regiões atendem ao tráfego simultaneamente).

Em uma configuração multi-região ativo-passivo, a região PRIMARY lida com todo o tráfego de produção. A região Secondary executa uma cópia funcional, porém reduzida, que permanece aquecida e pronta. Os dados são replicados continuamente da PRIMARY para a Secondary. Quando a PRIMARY falha, o senhor promove a Secondary a ativa usando o roteamento de failover do Route 53. Esse padrão oferece um custo menor que o ativo-ativo, mas tem um RTO maior (o tempo necessário para promover e dimensionar a Standby).

Em uma configuração ativo-ativo, ambas as regiões atendem simultaneamente ao tráfego de produção. O Route 53, com roteamento baseado em latência ou roteamento ponderado, direciona os usuários para a região mais próxima ou mais adequada. Quando uma região falha, as verificações de integridade do Route 53 detectam a falha e direcionam todo o tráfego para a região saudável. O ativo-ativo oferece o melhor RTO (próximo de zero), reduz a latência para usuários distribuídos globalmente e aumenta a vazão ao distribuir a carga entre as regiões.

A parte mais difícil de uma arquitetura multi-região é manter os dados consistentes entre as regiões. Principais ferramentas: o S3 Cross-Region Replication (CRR) replica objetos do S3 de forma assíncrona para um Bucket em outra região. As DynamoDB Global Tables oferecem replicação multi-PRIMARY e multi-região com consistência eventual. O Aurora Global Database replica dados de uma região PRIMARY para até cinco regiões Secondary, com atraso inferior a 1 segundo. Cada mecanismo de replicação tem diferentes garantias de consistência e características de atraso.

As DynamoDB Global Tables habilitam uma replicação verdadeiramente ativo-ativo, multi-região e multi-PRIMARY. Sua aplicação pode gravar no DynamoDB em qualquer região, e as alterações são normalmente replicadas para todas as outras regiões em até 1 segundo. A resolução de conflitos usa o último gravador vence, com base nos carimbos de data e hora. Isso torna as Global Tables ideais para aplicações distribuídas globalmente, como classificações de jogos, perfis de usuários e armazenamentos de sessões, nas quais leituras e gravações locais de baixa latência são essenciais.

O Aurora Global Database abrange várias regiões da AWS, com uma única região PRIMARY responsável pelas gravações e até cinco regiões Secondary responsáveis pelas leituras, com atraso de replicação inferior a 1 segundo. Para DR, é possível promover uma região Secondary a PRIMARY em menos de 1 minuto, o que a torna adequada para um padrão ativo-passivo com RTO agressivo. As regiões Secondary também podem atender ao tráfego de leitura com baixa latência, formando um padrão híbrido: ativo-ativo para leituras e ativo-passivo para gravações.

O failover multi-região depende das verificações de integridade do Route 53 para detectar falhas regionais. As verificações de integridade podem monitorar um endpoint (HTTP/HTTPS/TCP), um alarme do CloudWatch ou ser calculadas a partir de outras verificações de integridade. O Route 53 consulta continuamente seus endpoints a partir de vários locais no mundo. Quando uma verificação falha, o Route 53 deixa automaticamente de retornar os registros dessa região e redireciona o tráfego para regiões saudáveis dentro do período de TTL do DNS.

O AWS Global Accelerator fornece dois endereços IP Anycast estáticos que encaminham o tráfego pela rede global da AWS até o endpoint ideal. Diferentemente do failover de DNS do Route 53 (que depende do TTL), o Global Accelerator detecta falhas de endpoint em 1–3 segundos e redireciona o tráfego instantaneamente — muito mais rápido que a propagação do DNS. Use o Global Accelerator quando precisar de failover inferior a um segundo, IPs consistentes para listas de permissões ou quando o roteamento baseado em TTL do DNS for lento demais para seu RTO.

As arquiteturas multi-região ativo-ativo enfrentam um desafio fundamental: conflitos de gravação. Se duas regiões atualizarem simultaneamente o mesmo registro, qual atualização deverá prevalecer? As DynamoDB Global Tables usam o último gravador vence. As estratégias de resolução de conflitos no nível da aplicação incluem: origem de eventos (registros somente para anexação com mesclagem por CRDT), versionamento (rejeitar gravações com números de versão desatualizados) ou gravações particionadas (cada região é responsável por uma partição de dados e grava somente nela). Projete seu modelo de dados para minimizar conflitos de gravação entre regiões.

As arquiteturas multi-região aumentam significativamente o custo e a complexidade. O senhor paga pelos recursos em várias regiões, pelos custos de replicação de dados (transferência de dados entre regiões), pelos custos das verificações de integridade e, muitas vezes, precisa de ferramentas operacionais duplicadas em cada região. O ativo-passivo é mais econômico porque a Standby é executada com capacidade reduzida. O ativo-ativo é o mais caro, mas oferece a melhor experiência para o usuário e o melhor RTO. Sempre avalie o custo em relação ao valor comercial da resiliência regional adicional.

Escolha o padrão multi-região com base nos requisitos comerciais: se o RTO for > 1 hora e o custo for a prioridade, use Backup and Restore em outra região. Se o RTO for de minutos, use ativo-passivo com Warm Standby. Se o RTO for < 1 minuto e os usuários estiverem distribuídos globalmente, use ativo-ativo. Considere os requisitos regulatórios — alguns setores exigem que os dados permaneçam em regiões específicas, o que pode limitar suas opções de replicação. Documente sua decisão de arquitetura explicitando as compensações.

Teste sua compreensão dos conceitos do AWS Solutions Architect (SAA-C03) apresentados nesta lição.

Nesta lição, o senhor aprendeu que: o ativo-passivo executa uma região Standby que é ativada em caso de falha, o ativo-ativo atende ao tráfego de várias regiões simultaneamente, e as DynamoDB Global Tables e o Aurora Global Database são serviços fundamentais para a replicação de dados multi-região. As verificações de integridade do Route 53 e o Global Accelerator cuidam das decisões de roteamento do tráfego. A seguir, exploraremos verificações de integridade, disjuntores de circuito e lógica de novas tentativas.